مقدمه
تساوی زیر را در نظر بگیرید:
به تساوی فوق که در طرفین آن، عبارت های جبری قرار میگیرد، معادله میگوییم.
منظور از حل معادلۀ فوق، یافتن مقداری برای متغیر است که بهازای آن، طرفین تساوی باهم برابر باشند.
اگر فرض کنیم باشد، داریم:
را ریشۀ معادله فوق میگوییم که به ازای آن، طرفین تساوی فوق برقرار میگردد.
تمرین
حدس میزنیم ریشه معادله فوق باشد:
را ریشۀ معادله فوق میگوییم که به ازای آن، طرفین تساوی فوق برقرار میگردد.
حدس میزنیم ریشه معادله فوق باشد:
را ریشۀ معادله فوق میگوییم که به ازای آن، طرفین تساوی فوق برقرار میگردد.
حدس میزنیم ریشه معادله فوق باشد:
را ریشۀ معادله فوق میگوییم که به ازای آن، طرفین تساوی فوق برقرار میگردد.
حل معادلات یک مجهولی درجه اول
صورت کلی هر معادله درجه اول به فرم زیر است:
- ضریب
- متغیر درجه اول است.
- عدد آزاد است. (مقدار ثابت)
برای حل معادله بهصورت زیر عمل میکنیم:
تمرین
طرفین تساوی را بر عدد سه تقسیم میکنیم:
جمله مجهول را در سمت چپ نگه داشته و عدد را به سمت راست منتقل میکنیم:
طرفین تساوی را بر ضریب یعنی عدد تقسیم میکنیم:
تمرین
تمرین
حل معادلات گویای درجه اول
برای ورود به بحث، به تمرین زیر، توجه کنید:
معادلاتی که در آنها عبارات گویا وجود داشته باشند، معادلات شامل عبارت های گویا مینامند، مانند:
برای حل این معادلات:
- از قبل میدانیم کسری برابر صفر است که صورتش برابر صفر باشد، در نتیجه معادله را با شرط حل میکنیم.
- جوابهای بهدست آمده از این معادله، نباید مخرج کسر را صفر کند، بنابراین بین جوابهای بهدست آمده، آنهایی را قبول میکنیم که مخرج هیچ یک از کسرها را صفر نکند.
تمرین
روش اول)
همه عبارات جبری را به یک طرف معادله منتقل میکنیم.
با مخرج مشترکگیری و ساده کردن عبارات جبری بهدست آمده، به معادله زیر میرسیم:
از قبل میدانیم کسری برابر صفر است که صورتش برابر صفر باشد:
روش دوم)
همانطور که مشاهده میکنید جواب معادله فوق است و در معادله صدق میکند:
مخرج کسر را صفر میکند و جواب قابل قبول نیست، این معادله جواب ندارد.
طرفین تساوی فوق را در ضرب میکنیم:
جواب در معادله صادق نیست، بنابراین معادله فوق جواب ندارد.
كسری مساوی صفر است كه صورتش صفر باشد:
جواب قابل قبول نیست، زیرا بهازای آن مخرج کسر صفر میشود.
مخرج کسر را صفر میکند و جواب قابل قبول نیست و این معادله جواب ندارد.
مخرج کسر را صفر نمیکند، پس جواب معادله است.
مخرج کسر را صفر میکند، پس جواب معادله نیست و معادله جواب ندارد.
جواب قابل قبول نیست، زیرا بهازای آن، مخرج کسر صفر میشود.
بهازای هر متعلق به اعداد حقیقی، تساوی فوق برقرار است، این معادله بیشمار (بینهایت) جواب دارد.
همانطور که ملاحظه میکنید، هدف از حل این تمرین، طرفین وسطین کردن نیست زیرا با یک معادله از درجه چهارم مواجه میشویم که حل کردن آن بسیار وقت گیر است.
از ترکیب نسبت در صورت استفاده میکنیم:
دلتا در عباراتِ صورت منفی است و این عبارات را از طرفین تساوی حذف میکنیم:
تمرین
اگر جواب معادله فوق باشد، آنگاه در این معادله صادق است:
تمرین
اگر جواب معادله فوق باشد، آنگاه در این معادله صادق است:
بحث در معادلات یک مجهولی درجه اول
هر معادله درجه اول یک مجهولی پس از ساده شدن به صورت در میآید که به بحث در حالات مختلف آن میپردازیم:
در این حالت معادله دارای یک جواب غیر صفر به صورت میباشد.
در این حالت معادله دارای یک جواب صفر میباشد.
در این حالت معادله نشدنی، غیر ممکن و ممتنع است و جواب ندارد.
در این حالت معادله بیشمار جواب دارد و مبهم است.
تمرین
اين معادله غيرممكن يا نشدنی يا ممتنع است و جواب ندارد، زیرا:
اين معادله مبهم است و هر عدد حقيقي در آن صدق میكند لذا معادله بیشمار جواب دارد.
تمرین
حالت اول)
به ازای معادله، غيرممكن است و جواب ندارد.
حالت دوم)
بهازای معادله يک ريشه بهصورت زیر دارد:
حالت اول)
بهازای معادله بیشمار جواب دارد و مبهم است.
حالت دوم)
بهازای معادله يک جواب دارد و آن جواب عبارت است از:
بهازای معادله يک جواب بهصورت زیر دارد:
حالت اول)
بهازای معادله يک ريشه دارد.
حالت دوم)
بهازای معادله بی شمار جواب دارد و مبهم است.
بهازای معادله جواب ندارد و غيرممكن است.
بهازای معادله بی شمار جواب دارد و مبهم است.
بهازای معادله جواب ندارد و غيرممكن است.
بهازای معادله يک ريشه بهصورت فوق دارد.
بهازای معادله جواب ندارد و غيرممكن است.
بهازای معادله جواب ندارد و غيرممكن است.
بهازای معادله يک جواب بهصورت فوق دارد.
بهازای هر عدد حقيقی معادله بی شمار جواب دارد و مبهم است.
بهازای معادله يک جواب دارد.
بهازای معادله جواب ندارد و ممتنع است.
بهازای معادله بی شمار جواب دارد و مبهم است.
بهازای معادله ريشه دارد.
بهازای معادله بی شمار جواب دارد.
ريشه معادله است.
بهازای معادله بی شمار جواب دارد.
بهازای معادله یک ریشه دارد.
تمرین
بهازای (ريشه مشترک) معادله مبهم است يعنی:
بهازای معادله بهصورت زیر است و معادله نشدنی است.
تمرین
شرط مبهم بودن:
تمرین
بهازای صورت و مخرج كسر هر دو صفر و معادله بی شمار جواب خواهد داشت.
اگر باشد معادله جواب ندارد در حالی كه اگر باشد معادله جوابی بهصورت زير دارد.
تمرین
تمرین
تمرین
تمرین
معادلات با بیش از یک متغیر
در این قسمت ما قصد داریم موضوعی را بررسی کنیم که اغلب در کلاسهای ریاضی، پوشش مناسب داده نمیشود.
آنچه ما در اینجا انجام خواهیم داد حل معادلاتی است که بیش از یک متغیر در آنها وجود دارد.
روندی که ما در اینجا طی خواهیم کرد بسیار شبیه به حل معادلات خطی است، یکی از دلایلی است که به امکان میدهد این موضوع را در این مرحله معرفی کنیم.
مهمترین موضوع آن است که بدانیم هر معادله را بر اساس چه متغیری میخواهیم حل کنیم.
تمرین
تستهای این مبحث
تست شماره 1
تعداد دسته جواب های صحیح و مثبت در معادله زیر کدام گزینه است؟
- دو دسته جواب
- چهار دسته جواب
- شش دسته جواب
- هشت دسته جواب
تست شماره 2
المپیاد ریاضی
مجموع ارقام ریشه معادله زیر کدام گزینه است؟
- 19